Definição de FPGA

A maior parte do custo de um processador ou chip qualquer está em seu desenvolvimento. Mesmo um microcontrolador relativamente simples pode consumir vários milhões para ser desenvolvido. Entretanto, o custo de produção por unidade é relativamente baixo, de forma que os chips mais vendidos acabam tendo o custo inicial amortizado e passam a ser cada vez mais baratos.

Muitos microcontroladores podem ser conectados a dispositivos analógicos, permitindo o uso de sensores diversos. Isso permite a criação de dispositivos simples, que monitoram temperatura, umidade, intensidade da luz, aceleração, campos magnéticos e assim por diante, executando ações predefinidas em caso de mudanças, como ligar o ar condicionado, abrir ou fechar as persianas, ou mesmo disparar o air bag do seu carro em caso de colisão.

Para aplicações em que um chip personalizado é essencial, existe ainda a opção de usar chips programáveis, chamados de FPGAs (field-programmable gate arrays) ou, mais raramente, de LCAs (logic-cell arrays). Como o nome sugere, eles são chips compostos por um enorme número de chaves programáveis, que podem ser configurados para simular o comportamento de qualquer outro circuito.

Um único FPGA pode simular não apenas um processador simples, mas também outros circuitos de apoio, como o controlador de vídeo, uma interface serial e assim por diante. Os modelos recentes incluem inclusive uma pequena quantidade de memória RAM e circuitos de apoio, de forma que você pode ter um sistema completo usando apenas um chip FPGA previamente programado, um chip de memória EPROM (ou memória flash) com o software, a placa de circuito com as trilhas e conectores e uma bateria ou outra fonte de energia.

Os FPGAs são naturalmente muito mais caros que chips produzidos em série, mas são uma opção em situações em que são necessárias apenas algumas centenas de unidades de um design exclusivo. Imagine o caso do ramo da automação industrial, por exemplo.

Eles são também o caminho para projetos artesanais, que são a nova onda entre quem gosta de eletrônica ou está cursando engenharia da computação. Um bom site dedicado ao assunto é o http://www.fpga.ch/, que disponibiliza softwares, layouts de placas e até mesmo projetos prontos, como um que reproduz uma máquina de arcade antiga, rodando Pac-Man ou Galaga.

Outro bom site é o http://www.fpga4fun.com, que inclui uma grande quantidade de informações e alguns projetos de exemplo. Os componentes necessários para construir os projetos podem ser comprados facilmente pela web, basta ter um cartão internacional ou uma conta no PayPal.